如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,桌面距水平地面的高度也为R,在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态.同时释放两个小球,小球a、b与弹簧在水平桌面上分离后,a球从B点滑上光滑半圆环轨道并恰能通过半圆环轨道最高点A,b球则从桌面C点滑出后落到水平地面上,落地点距桌子右侧的水平距离为.已知小球a质量为m,重力加速度为g.求:
(1)释放后b球离开弹簧时的速度大小.
(2)释放后a球离开弹簧时的速度大小.
(3)小球b的质量.
(4)释放小球前弹簧具有的弹性势能.
高二物理计算题中等难度题
如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,桌面距水平地面的高度也为R,在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态。同时释放两个小球,小球a、b与弹簧在桌面上分离后,a球从B点滑上半圆环轨道最高点A时速度为,已知小球a质量为m,小球b质量为2m, 重力加速度为g,求:
(1)小球a在圆环轨道最高点对轨道的压力?
(2)释放后小球b离开弹簧时的速度vb的大小?
(3)小球b落地点距桌子右侧的水平距离?
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如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,桌面距水平地面的高度也为R,在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态.同时释放两个小球,小球a、b与弹簧在水平桌面上分离后,a球从B点滑上光滑半圆环轨道并恰能通过半圆环轨道最高点A,b球则从桌面C点滑出后落到水平地面上,落地点距桌子右侧的水平距离为.已知小球a质量为m,重力加速度为g.求:
(1)释放后b球离开弹簧时的速度大小.
(2)释放后a球离开弹簧时的速度大小.
(3)小球b的质量.
(4)释放小球前弹簧具有的弹性势能.
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如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,在桌面上轻
质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态。同时释放两个小球,
小球a、b与弹簧在桌面上分离后,a球从B点滑上光滑半圆环轨道最高点A时速度为
。已知小球a质量为m,小球b质量为2m,重力加速度为g。求:
(1)小球a在圆环轨道最高点对轨道的压力;
(2)释放后小球b离开弹簧时的速度的大小;
(3)释放小球前弹簧具有的弹性势能。
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如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点.在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小E=.现用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量为m2=0.2kg、带+q的绝缘物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P.(取g=10m/s2)求:
(1)物块m2经过桌面右侧边缘B点时的速度;
(2)物块m2在半圆轨道运动时对轨道的最大压力;
(3)释放后物块m2运动过程中克服摩擦力做的功.
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如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点.在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小E=.现用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量为m2=0.2kg、带+q的绝缘物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P.(取g=10m/s2)求:
(1)物块m2经过桌面右侧边缘B点时的速度;
(2)物块m2在半圆轨道运动时对轨道的最大压力;
(3)释放后物块m2运动过程中克服摩擦力做的功.
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如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3 m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点,在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小E=mg/q,现用质量m0=0.4 kg的小物块a将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点,用同种材料、质量m=0.2kg、带+q的绝缘小物块b将弹簧缓慢压缩到C点,释放后,小物块b离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P。(g取10 m/s2)
求:
(1)小物块b经过桌面右侧边缘B点时的速度大小;
(2)释放后,小物块b在运动过程中克服摩擦力做的功;
(3)小物块b在半圆轨道中运动到最大速度的位置记为D(图中未标出),则从B点到D点,电场力做的功。
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如图所示,将一轻质弹簧放置在光滑的水平地面上,一端固定在竖直墙壁上的A点,另一端与质量m=2kg的物块P(可视为质点)接触但不固定;半径R=0.5m的光滑半圆轨道BCD和地面在B点相切,直径BD竖直.现用外力缓慢推动物块P,将弹簧压缩至O点由静止释放,物块P恰好能通过半圆轨道最高点D.重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计.则
⑴弹簧被压缩至O点时所具有的弹性势能Ep;
⑵物块P运动到圆轨道最低点B时,物块P对轨道的压力FB;
⑶若半圆轨道半径R可以改变,物块仍从O点静止释放,且要求物块运动到半圆最高点时对轨道的压力FN不超过400N,请推导FN与R关系式,并作出FN-的关系图象.
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如图所示,上表面光滑的水平平台左端与竖直面内半径为R的光滑半圆轨道相切,整体固定在水平地面上.平台上放置两个滑块A、B,其质量mA=m,mB=2m,两滑块间夹有被压缩的轻质弹簧,弹簧与滑块不拴接.平台右侧有一小车,静止在光滑的水平地面上,小车质量M =3m,车长L=2R,小车的上表面与平台的台面等高,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2.解除弹簧约束,滑块A、B在平台上与弹簧分离,在同一水平直线上运动.滑块A经C点恰好能够通过半圆轨道的最高点D,滑块B冲上小车.两个滑块均可视为质点,重力加速度为g.求:
(1)滑块A在半圆轨道最低点C处时的速度大小;
(2)滑块B冲上小车后与小车发生相对运动过程中小车的位移大小;
(3)若右侧地面上有一高度略低于小车上表面的立桩(图中未画出),立桩与小车右端的距离为S,当小车右端运动到立桩处立即被牢固粘连.请讨论滑块B在小车上运动的过程中,克服摩擦力做的功Wf与S的关系.
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如图所示,在E=V/m的水平向左匀速电场中,有一半径R=0.4m的光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,半圆轨道与一水平绝缘轨道的N点平滑连接,绝缘的轻质弹簧的一端固定于水平绝缘轨道的右端,一带电荷量为q=+C、质量为m=0.04kg的小球经弹簧弹性压缩至M点(小球与弹簧不粘连),将小球由静止释放,小球恰能运动到圆轨道的最高点C,已知小球与水平轨道的动摩擦因数μ=0.1,MN=2m,,求
(1)小球通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)。
(2)小球压缩弹簧至M点时弹簧具有的弹性势能。
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如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道CDE在竖直平面内与光滑水平轨道AC相切于C点,水平轨道AC上有一轻质弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧自由端B与轨道最低点C的距离为4R,现用一个小球压缩弹簧(不拴接),当弹簧的压缩量为l时,释放小球,小球在运动过程中恰好通过半圆形轨道的最高点E;之后再次从B点用该小球压缩弹簧,释放后小球经过BCDE轨道抛出后恰好落在B点,已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比,弹簧始终处在弹性限度内,求第二次压缩时弹簧的压缩量。
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